Разве вы не ненавидите, когда вы пытаетесь запустить программу и получаете сообщение об ошибке «Ошибка выполнения»? К сожалению, несмотря на то, что люди регулярно раздражают, ужасная ошибка времени выполнения не очень хорошо объясняет сама себя и то, что именно произошло.
Ошибки времени выполнения бывают разных форм и размеров, и они печально известны тем, что мешают вашему рабочему процессу. Таким образом, вот некоторые из наиболее распространенных ошибок времени выполнения, их причины и способы их устранения.
Что такое ошибки во время выполнения?
Ошибка выполнения возникает в программе, пока она выполняется. Ошибки времени выполнения определяются тем, как они возникают после компиляции программы, а не во время разработки программы. Ошибки времени выполнения разочаровывают тем, что они могут привести к неожиданному завершению работы программы, и иногда бывает трудно определить единственную причину.
Различные типы ошибок времени выполнения
Во время выполнения могут возникать несколько различных типов ошибок, поэтому рекомендуется узнать, что они из себя представляют и что их вызывает. Таким образом, вы будете точно знать, что делать, когда кто-то поднимает свою уродливую голову.
1. Ошибка деления на ноль
Ваш компьютер выполняет много математических операций при обработке данных, а это означает, что ошибки могут возникать даже при выполнении простых арифметических действий. Например, одна распространенная ошибка времени выполнения называется ошибкой «Делить на ноль». Этот симпатичный на носу; это происходит, когда ваш компьютер производит вычисления и пытается разделить число на 0.
Когда вы пытаетесь разделить число на 0, вы получите неопределенное число. Когда компьютер делает это, он не знает, что делать с неопределенным числом, и вызывает сбой программы.
К сожалению, это не та ошибка, которую вы можете решить на своей стороне. Если вы обнаружите ошибку деления на ноль, лучше всего обратиться к разработчику программного обеспечения.
2. Ошибки, вызванные неполной установкой
Иногда в процессе установки что-то идет не так. Существует множество причин, по которым программа не устанавливается должным образом, и когда это происходит, это может привести к проблемам.
Иногда некоторые файлы не устанавливаются или в установочном пакете есть ошибки. В любом случае, если программа не установлена должным образом, определенные файлы, которые ей необходимо запустить, могут не существовать, что приведет к ошибке выполнения. В этом случае лучше всего переустановить программу или попробовать найти другую версию установочного пакета.
3. Логические ошибки в программировании программного обеспечения.
Независимо от того, насколько хорош программист, всегда возникают случайные ошибки. Логическая ошибка — это тип ошибки времени выполнения, который может указывать на ошибку в кодировании.
По теме: Типы ошибок программирования и как их избежать
Горячий ответ: кодирование — это довольно сложно. Существуют тысячи и тысячи символов, которые необходимо правильно ввести для правильной работы программы. Если в коде есть опечатки, это может привести к неожиданным результатам. Из-за этого программа может глючить или даже вообще вылетать.
Лучше всего обратиться к разработчику программного обеспечения. Вы также должны проверить, используете ли вы самую последнюю версию программного обеспечения. В более поздней версии проблема может быть решена.
4. Ошибки, вызванные утечками памяти.
Еще одна довольно распространенная ошибка времени выполнения — ошибка утечки памяти. Когда программа запущена, она использует часть оперативной памяти. Затем, когда программа завершается, она сообщает системе, что она завершена, и освобождает эту оперативную память, чтобы другие программы могли ее использовать. Однако иногда программа этого не делает, и программы продолжают использовать новую оперативную память, пока она не закончится.
Связанный: Как устранить нехватку оперативной памяти или утечки памяти в Windows
Представьте себе жилой комплекс с 10 квартирами, восемь из которых заняты. Если трое жильцов уезжают, не сообщив об этом руководству квартиры, офис считает, что восемь квартир все еще заняты, когда заняты только пять. Затем, когда еще три человека хотят переехать, офис отказывает одному человеку, полагая, что для него нет места.
Утечка памяти может привести к проблемам с ОЗУ, снижению производительности и сбоям программы. В этом случае хорошим решением будет перезагрузка компьютера. Это полностью очистит всю оперативную память.
5. Ошибка ненулевого статуса выхода.
Программное обеспечение состоит из множества строк кода. Каждая линия должна функционировать должным образом, чтобы все работало бесперебойно. К сожалению, бывают случаи, когда линия работает не так, как должна, что приводит к ошибкам.
Одна такая ошибка называется ошибкой ненулевого статуса выхода. Для разных систем кодирования каждой строке кода присваивается статус выхода, который представляет собой число, указывающее, была ли она выполнена успешно или нет. Если компьютер успешно выполнил линию, он получает 0 в качестве статуса выхода. Если оно находится в диапазоне от 1 до 255, значит, это сбой. Хороший пример: если вы запустите строку, которая пытается получить доступ к файлу, которого нет на компьютере, она, скорее всего, получит код выхода 1.
Связанный: Способы проверить, существует ли файл с помощью Python
6. Ошибка переполнения
Когда дело доходит до кодирования, всегда есть ограничения. Например, когда вы пытаетесь поместить число в переменную (также известную как свойство), существует ограничение на то, насколько большим может быть это число. Если вы попытаетесь назначить большее число, чем этот предел, вы получите ошибку переполнения во время выполнения, что может привести к тому, что программа перестанет отвечать.
Когда вы получаете ошибку переполнения, вы должны начать с проверки, является ли ваша версия программного обеспечения последней. Если вы используете последнюю версию, попробуйте переустановить программное обеспечение.
7. Ошибка ошибки сегментации
Ошибки ошибки сегментации являются наиболее распространенным типом ошибок времени выполнения. Существуют определенные правила, которым программа должна следовать при доступе к памяти и записи в нее. Когда некоторые из этих правил нарушаются, вы рискуете получить ошибку ошибки сегментации.
Ошибка сегментации может произойти несколькими способами. Вот некоторые общие причины:
-
когда программа пытается записать в постоянную память
-
когда программа пытается получить доступ к памяти, к которой ей не разрешен доступ
-
когда программа пытается разыменовать освобожденную память или указатели NULL
-
когда программа пытается получить доступ к большему количеству данных, чем разрешено
-
когда программа пытается записать место, которое ей не разрешено
Если вы столкнетесь с одной из этих проблем, Переполнение стека есть отличный список решений, которые вы можете попробовать, поэтому обязательно ознакомьтесь с ним.
Множество ошибок во время выполнения в дикой природе
Когда дело доходит до ошибок времени выполнения, это только верхушка айсберга. Этот список можно продолжить, так как существует множество ошибок и еще больше способов их вызвать. Лучшее, что можно сделать, — это изучить больше ошибок времени выполнения, как их идентифицировать и как их решать; это может помочь предотвратить множество неприятностей.
Отладка программы призвана выискивать «вредителей» кода и устранять их. За это отвечают отладчик и журналирование для вывода сведений о программе.
В предыдущей части мы рассмотрели исходный код и его составляющие.
После того, как вы начнете проверять фрагменты кода или попытаетесь решить связанные с ним проблемы, вы очень скоро поймете, что существуют моменты, когда программа крашится, прерывается и прекращает работу.
Это часто вызвано ошибками, известными как дефекты или исключительные ситуации во время выполнения. Акт обнаружения и удаления ошибок из нашего кода – это отладка программы. Вы лучше разберетесь в отладке на практике, используя ее как можно чаще. Мы не только отлаживаем собственный код, но и порой дебажим написанное другими программистами.
Для начала необходимо рассортировать общие ошибки, которые могут возникнуть в исходном коде.
Синтаксические ошибки
Эти эрроры не позволяют скомпилировать исходный код на компилируемых языках программирования. Они обнаруживаются во время компиляции или интерпретации исходного кода. Они также могут быть легко обнаружены статическими анализаторами (линтами). Подробнее о линтах мы узнаем немного позже.
Синтаксические ошибки в основном вызваны нарушением ожидаемой формы или структуры языка, на котором пишется программа. Как пример, это может быть отсутствующая закрывающая скобка в уравнении.
Семантические ошибки
Отладка программы может потребоваться и по причине семантических ошибок, также известных как логические. Они являются наиболее сложными из всех, потому что не могут быть легко обнаружены. Признак того, что существует семантическая ошибка, – это когда программа запускается, отрабатывает, но не дает желаемого результата.
Рассмотрим данный пример:
3 + 5 * 6
По порядку приоритета, называемому старшинством операции, с учетом математических правил мы ожидаем, что сначала будет оценена часть умножения, и окончательный результат будет равен 33. Если программист хотел, чтобы сначала происходило добавление двух чисел, следовало поступить иначе. Для этого используются круглые скобки, которые отвечают за смещение приоритетов в математической формуле. Исправленный пример должен выглядеть так:
(3 + 5) * 6
3 + 5, заключенные в скобки, дадут желаемый результат, а именно 48.
Ошибки в процессе выполнения
Как и семантические, ошибки во время выполнения никогда не обнаруживаются при компиляции. В отличие от семантических ошибок, эти прерывают программу и препятствуют ее дальнейшему выполнению. Они обычно вызваны неожиданным результатом некоторых вычислений в исходном коде.
Вот хороший пример:
input = 25 x = 0.8/(Math.sqrt(input) - 5)
Фрагмент кода выше будет скомпилирован успешно, но input 25 приведет к ZeroDivisionError. Это ошибка во время выполнения. Другим популярным примером является StackOverflowError или IndexOutofBoundError. Важно то, что вы идентифицируете эти ошибки и узнаете, как с ними бороться.
Существуют ошибки, связанные с тем, как ваш исходный код использует память и пространство на платформе или в среде, в которой он запущен. Они также являются ошибками во время выполнения. Такие ошибки, как OutOfMemoryErrorand и HeapError обычно вызваны тем, что ваш исходный код использует слишком много ресурсов. Хорошее знание алгоритмов поможет написать код, который лучше использует ресурсы. В этом и заключается отладка программы.
Процесс перезаписи кода для повышения производительности называется оптимизацией. Менее популярное наименование процесса – рефакторинг. Поскольку вы тратите больше времени на кодинг, то должны иметь это в виду.
Отладка программы
Вот несколько советов о том, как правильно выполнять отладку:
- Использовать Linters. Linters – это инструменты, которые помогают считывать исходный код, чтобы проверить, соответствует ли он ожидаемому стандарту на выбранном языке программирования. Существуют линты для многих языков.
- Превалирование IDE над простыми редакторами. Вы можете выбрать IDE, разработанную для языка, который изучаете. IDE – это интегрированные среды разработки. Они созданы для написания, отладки, компиляции и запуска кода. Jetbrains создают отличные IDE, такие как Webstorm и IntelliJ. Также есть NetBeans, Komodo, Qt, Android Studio, XCode (поставляется с Mac), etc.
- Чтение кода вслух. Это полезно, когда вы ищете семантическую ошибку. Читая свой код вслух, есть большая вероятность, что вы зачитаете и ошибку.
- Чтение логов. Когда компилятор отмечает Error, обязательно посмотрите, где он находится.
Двигаемся дальше
Поздравляем! Слово «ошибка» уже привычно для вас, равно как и «отладка программы». В качестве новичка вы можете изучать кодинг по книгам, онлайн-урокам или видео. И даже чужой код вам теперь не страшен 
В процессе кодинга измените что-нибудь, чтобы понять, как он работает. Но будьте уверены в том, что сами написали.
Викторина
- Какая ошибка допущена в фрагменте кода Python ниже?
items = [0,1,2,3,4,5] print items[8] //комментарий: элементы здесь представляют собой массив с шестью элементами. Например, чтобы получить 4-й элемент, вы будете использовать [3]. Мы начинаем отсчет с 0.
- Какая ошибка допущена в фрагменте кода Python ниже?
input = Hippo' if input == 'Hippo': print 'Hello, Hippo'
Ответы на вопросы
- Ошибка выполнения: ошибка индекса вне диапазона.
2. Синтаксическая ошибка: Отсутствует стартовая кавычка в первой строке.
Improve Article
Save Article
Like Article
Improve Article
Save Article
Like Article
In this article, we will discuss the reason for the run-time error and its solution. Runtime Error: A runtime error in a program is an error that occurs while the program is running after being successfully compiled. Below are some methods to identify the reason behind Runtime errors:
Method 1: When the index of the array is assigned with a negative index it leads to invalid memory access during runtime error. Below is the C++ Program to illustrate the invalid memory access during run-time:
C++
#include <iostream>
using namespace std;
int arr[5];
int main()
{
int answer = arr[-10];
cout << answer;
return 0;
}
Method 2: Sometimes Array or vector runs out of bounds of their limits resulting in a runtime error. Below is the C++ program illustrating array runs out of bound:
C++
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
long n;
n = 100000000000;
long a[n];
cout << a[1] << " ";
return 0;
}
Output: 
Explanation:
- This is an error for index out of bound.
- It can be resolved by using the size of the array/vector as within the limit.
Method 3: Some silly mistakes like dividing by zero encountered while coding in a hurry, sometimes leads to runtime error. Below is the C++ program illustrating runtime error by dividing by zero and un-assigned variables:
C++
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int n = 0;
cout << 5/n;
return 0;
}
Output:
C++
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
long long N;
long arr[N];
cin >> N;
for (int i = 0; i < N; i++) {
cin >> arr[i];
}
for (int i = 0; i < N; i++) {
cout << arr[i] << " ";
}
return 0;
}
Output: 
Explanation:
The above program shows “Bad memory access (SIGBUS)” because:
- Here, variable N is assigned a garbage value resulting in a runtime error.
- Sometimes, it depends on how the compiler assigned the garbage value.
- This can be resolved by declaring arr[N] after scanning the value for variable n and checking if it is the upper or lower limit of the array/vector index.
Last Updated :
20 Dec, 2022
Like Article
Save Article
Отладка, или debugging, — это поиск (локализация), анализ и устранение ошибок в программном обеспечении, которые были найдены во время тестирования.
Виды ошибок
Ошибки компиляции
Это простые ошибки, которые в компилируемых языках программирования выявляет компилятор (программа, которая преобразует текст на языке программирования в набор машинных кодов). Если компилятор показывает несколько ошибок, отладку кода начинают с исправления самой первой, так как она может быть причиной других.
В интерпретируемых языках (например Python) текст программы команда за командой переводится в машинный код и сразу исполняется. К моменту обнаружения ошибки часть программы уже может исполниться.
Ошибки компоновки
Ошибки связаны с разрешением внешних ссылок. Выявляет компоновщик (редактор связей) при объединении модулей программы. Простой пример — ситуация, когда требуется обращение к подпрограмме другого модуля, но при компоновке она не найдена. Ошибки также просто найти и устранить.
Ошибки выполнения (RUNTIME Error)
Ошибки, которые обнаруживают операционная система, аппаратные средства или пользователи при выполнении программы. Они считаются непредсказуемыми и проявляются после успешной компиляции и компоновки. Можно выделить четыре вида проявления таких ошибок:
- сообщение об ошибке, которую зафиксировали схемы контроля машинных команд. Это может быть переполнение разрядной сетки (когда старшие разряды результата операции не помещаются в выделенной области памяти), «деление на ноль», нарушение адресации и другие;
- сообщение об ошибке, которую зафиксировала операционная система. Она же, как правило, и документирует ошибку. Это нарушение защиты памяти, отсутствие файла с заданным именем, попытка записи на устройство, защищенное от записи;
- прекращение работы компьютера или зависание. Это и простые ошибки, которые не требуют перезагрузки компьютера, и более сложные, когда нужно выключать ПК;
- получение результатов, которые отличаются от ожидаемых. Программа работает стабильно, но выдает некорректный результат, который пользователь воспринимает за истину.
Ошибки выполнения можно разделить на три большие группы.
Ошибки определения данных или неверное определение исходных данных. Они могут появиться во время выполнения операций ввода-вывода.
К ним относятся:
- ошибки преобразования;
- ошибки данных;
- ошибки перезаписи.
Как правило, использование специальных технических средств для отладки (API-логгеров, логов операционной системы, профилировщиков и пр.) и программирование с защитой от ошибок помогает обнаружить и решить лишь часть из них.
Логические ошибки. Они могут возникать из ошибок, которые были допущены при выборе методов, разработке алгоритмов, определении структуры данных, кодировании модуля.
В эту группу входят:
- ошибки некорректного использования переменных. Сюда относятся неправильный выбор типов данных, использование индексов, выходящих за пределы определения массивов, использование переменных до присвоения переменной начального значения, нарушения соответствия типов данных;
- ошибки вычислений. Это некорректная работа с переменными, неправильное преобразование типов данных в процессе вычислений;
- ошибки взаимодействия модулей или межмодульного интерфейса. Это нарушение типов и последовательности при передаче параметров, области действия локальных и глобальных переменных, несоблюдение единства единиц измерения формальных и фактических параметров;
- неправильная реализация логики при программировании.
Ошибки накопления погрешностей. Могут возникать при неправильном округлении, игнорировании ограничений разрядной сетки, использовании приближенных методов вычислений и т.д.
Методы отладки программного обеспечения
Метод ручного тестирования
Отладка программы заключается в тестировании вручную с помощью тестового набора, при работе с которым была допущена ошибка. Несмотря на эффективность, метод не получится использовать для больших программ или программ со сложными вычислениями. Ручное тестирование применяется как составная часть других методов отладки.
Метод индукции
В основе отладки системы — тщательный анализ проявлений ошибки. Это могут быть сообщения об ошибке или неверные результаты вычислений. Например, если во время выполнения программы завис компьютер, то, чтобы найти фрагмент проявления ошибки, нужно проанализировать последние действия пользователя. На этапе отладки программы строятся гипотезы, каждая из них проверяется. Если гипотеза подтвердилась, информация об ошибке детализируется, если нет — выдвигаются новые.
Вот как выглядит процесс:
Важно, чтобы выдвинутая гипотеза объясняла все проявления ошибки. Если объясняется только их часть, то либо гипотеза неверна, либо ошибок несколько.
Метод дедукции
Сначала специалисты предлагают множество причин, по которым могла возникнуть ошибка. Затем анализируют их, исключают противоречащие имеющимся данным. Если все причины были исключены, проводят дополнительное тестирование. В обратном случае наиболее вероятную причину пытаются доказать.
Метод обратного прослеживания
Эффективен для небольших программ. Начинается с точки вывода неправильного результата. Для точки выдвигается гипотеза о значениях основных переменных, которые могли привести к ошибке. Далее на основании этой гипотезы строятся предположения о значениях переменных в предыдущей точке. Процесс продолжается до момента, пока не найдут ошибку.
Как выполняется отладка в современных IDE
Ранние отладчики, например gdb, представляли собой отдельные программы с интерфейсами командной строки. Более поздние, например первые версии Turbo Debugger, были автономными, но имели собственный графический интерфейс для облегчения работы. Сейчас большинство IDE имеют встроенный отладчик. Он использует такой же интерфейс, как и редактор кода, поэтому можно выполнять отладку в той же среде, которая используется для написания кода.
Отладчик позволяет разработчику контролировать выполнение и проверять (или изменять) состояние программ. Например, можно использовать отладчик для построчного выполнения программы, проверяя по ходу значения переменных. Сравнение фактических и ожидаемых значений переменных или наблюдение за ходом выполнения кода может помочь в отслеживании логических (семантических) ошибок.
Пошаговое выполнение — это набор связанных функций отладчика, позволяющих поэтапно выполнять код.
Шаг с заходом (step into)
Команда выполняет очередную инструкцию, а потом приостанавливает процесс, чтобы с помощью отладчика было можно проверить состояние программы. Если в выполняемом операторе есть вызов функции, step into заставляет программу переходить в начало вызываемой функции, где она приостанавливается.
Шаг с обходом (step over)
Команда также выполняет очередную инструкцию. Однако когда step into будет входить в вызовы функций и выполнять их строка за строкой, step over выполнит всю функцию, не останавливаясь, и вернет управление после ее выполнения. Команда step over позволяет пропустить функции, если разработчик уверен, что они уже исправлены, или не заинтересован в их отладке в данный момент.
Шаг с выходом (step out)
В отличие от step into и step over, step out выполняет не следующую строку кода, а весь оставшийся код функции, исполняемой в настоящее время. После возврата из функции он возвращает управление разработчику. Эта команда полезна, когда специалист случайно вошел в функцию, которую не нужно отлаживать.
Как правило, при пошаговом выполнении можно идти только вперед. Поэтому легко перешагнуть место, которое нужно проверить. Если это произошло, необходимо перезапустить отладку.
У некоторых отладчиков (таких как GDB 7.0, Visual Studio Enterprise Edition 15.5 и более поздних версий) есть возможность вернуться на шаг назад. Это полезно, если пропущена цель либо нужно повторно проверить выполненную инструкцию.
-
Перезагрузите компьютер
Старый, но хороший, перезапуск вашей системы часто может исправить проблемы, и ошибки времени выполнения не являются исключением.
-
Закрыть другие приложения
Возможно, другое приложение мешает тому, которое вы пытаетесь запустить, или использует слишком много системных ресурсов, не оставляя достаточно для рассматриваемой программы. Используйте диспетчер задач Windows, чтобы закрыть любую программу, которая вам не нужна, затем попробуйте снова открыть приложение.
-
Запустите приложение в безопасном режиме
Безопасный режим — самая скромная операционная система Windows, которую вы можете запустить. Иногда это позволяет приложениям запускаться, что в противном случае было бы невозможно. Загрузитесь в безопасном режиме, затем попробуйте снова запустить приложение.
-
Обновить программу
Проблема может быть связана с ошибкой или ошибкой в последнем выпуске программы, которую вы пытаетесь запустить. Если вы можете, обновите его, используя отдельную утилиту, или вручную загрузите последнюю версию с помощью браузера, чтобы посмотреть, решит ли это проблему.
-
Переустановите приложение
-
Обновите свои драйверы
-
Сканирование на наличие вредоносных программ
-
Убедитесь, что у вас достаточно памяти и памяти
Иногда приложениям требуется немного дополнительного места для хранения или памяти для правильной работы. Убедитесь, что в вашей системе достаточно каждого из них, используя диспетчер задач. Если вам нужно освободить место на вашем компьютере, вам поможет инструмент анализа диска .
Если ничего не помогает, ищите пользователей онлайн, сталкивающихся с подобными проблемами Форумы и социальные сети, такие как Reddit, могут быть ценным ресурсом. Вы также можете попробовать связаться со службой поддержки, чтобы найти обходной путь для ошибки времени выполнения.